【正文】 用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。當(dāng)模式改變時（例如增加新的關(guān)系、新的屬性、改變屬性的數(shù)據(jù)類型等），由數(shù)據(jù)庫管理員對各個外模式／模式的映像做相應(yīng)改變，可以使外模式保持不變。5．設(shè)有一個SPJ數(shù)據(jù)庫，包括S，P，J，SPJ四個關(guān)系模式：1）求供應(yīng)工程J1零件的供應(yīng)商號碼SNO：πSno(σSno=‘J1’（SPJ）)2）求供應(yīng)工程J1零件P1的供應(yīng)商號碼SNO：πSno(σSno=‘J1’∧Pno=‘P1‘(SPJ))3）求供應(yīng)工程J1零件為紅色的供應(yīng)商號碼SNO：πSno(σPno=‘P1‘ （σCOLOR=’紅‘ （P）∞SPJ）)4）求沒有使用天津供應(yīng)商生產(chǎn)的紅色零件的工程號JNO：πJno(SPJ) πJNO（σcity=‘天津’∧Color=‘紅‘ （S∞SPJ∞P）5）求至少用了供應(yīng)商S1所供應(yīng)的全部零件的工程號JNO：πJno，Pno(SPJ)247。 SELECT DIST SNO FROM SPJ WHERE JNO=39。紅39。天津39。 SELECT SNAME,CITY FROM S(2)找出所有零件的名稱、顏色、重量。SELECT PNO FROM SPJ,S WHERE = AND CITY=39。SELECT DISTINCT JNO FROM J WHERE JNO NOT IN (SELECT DIST JNO FROM SPJ,S WHERE = AND =39。紅39。 AND PNO=39。視圖在概念上與基本表等同，用戶可以如同基本表那樣使用視圖，可以在視圖上再定義視圖。SELECT DIST PNO,QTY FROM VSP(2)找出供應(yīng)商S1的供應(yīng)情況。( 5 ）數(shù)據(jù)加密。 GRANT INSERT,DELETE ON 職工,部門 TO 李勇( c ) 每個職工只對自己的記錄有SELECT 權(quán)力。 CREATE VIEW 部門工資 AS SELECT ,MAX(工資),MIN(工資),AVG(工資) FROM 職工,部門 WHERE = GROUP BY GRANT SELECT ON 部門工資 TO 楊蘭。2 ．?dāng)?shù)據(jù)庫的完整性概念與數(shù)據(jù)庫的安全性概念有什么區(qū)別和聯(lián)系？答:數(shù)據(jù)的完整性和安全性是兩個不同的概念，但是有一定的聯(lián)系。靜態(tài)關(guān)系約束是在一個關(guān)系的各個元組之間或者若干關(guān)系之間常常存在各種聯(lián)系或約束。 2 ）受限刪除（ RESTRICTED ) 。6 ．假設(shè)有下面兩個關(guān)系模式：職工（職工號，姓名，年齡，職務(wù)，工資，部門號），其中職工號為主碼；部門（部門號，名稱，經(jīng)理名，電話），其中部門號為主碼。X，Y是屬性集U的子集。X224。224。定義4：若關(guān)系模式R∈1NF，且每一個非主屬性完全函數(shù)依賴于碼，則關(guān)系模式R∈2NF 。Y且Y不是X的子集時,X必含有碼，則RU，F(xiàn)∈BCNF。學(xué)會：學(xué)會名、成立年份、辦公地點、人數(shù)。Sbirth，Sno224。Dept，Dept 224。Pname，Class224。Dno，Dno224。 (3)各關(guān)系模式的候選碼、外部碼，全碼如下： A、學(xué)生S候選碼：Sno；外部碼：Dept、Class；無全碼 B、班級C候選碼：Class；外部碼：Dept；無全碼 C、系D候選碼：Dept或Dno；無外部碼；無全碼 D、學(xué)會M候選碼：Mname；無外部碼；無全碼3 ．試由amstrong 公理系統(tǒng)推導(dǎo)出下面三條推理規(guī)則：( l ）合并規(guī)則：若X 一Z , X 一Y ，則有X 一YZ ( 2 ）偽傳遞規(guī)則：由x 一Y ，明吟z 有翔一z ( 3 ）分解規(guī)則：x 一Y , zcy ，有x 一z 證明( l ）已知X 一Z ，由增廣律知喲，YZ ，又因為X 一Y ，可得獄一X 卜）YZ ，最后根據(jù)傳遞律得x 一YZ 。由于C 與S 的完全對稱性，必然有M 一一C 成立。（1）任何一個二目關(guān)系是屬于3NF。A2，但A2224。A2，A2 224。2 ．試述數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程各個階段上的設(shè)計描述。答：數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計的不同階段形成數(shù)據(jù)庫的各級模式，即： ( l ）在概念設(shè)計階段形成獨立于機器特點，獨立于各個 DBMS 產(chǎn)品的概念模式，在本篇中就是 E 一 R 圖； ( 2 ）在邏輯設(shè)計階段將 E 一 R 圖轉(zhuǎn)換成具體的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品支持的數(shù)據(jù)模型，如關(guān)系模型，形成數(shù)據(jù)庫邏輯模式，然后在基本表的基礎(chǔ)上再建立必要的視圖 ( Vi 娜），形成數(shù)據(jù)的外模式； ( 3 ）在物理設(shè)計階段，根據(jù) DBMS 特點和處理的需要，進行物理存儲安排，建立索引，形成數(shù)據(jù)庫內(nèi)模式。數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容通常包括： ( l ）數(shù)據(jù)項； ( 2 ）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； ( 3 ）數(shù)據(jù)流； ( 4 ）數(shù)據(jù)存儲； ( 5 ）處理過程五個部分。答：數(shù)據(jù)抽象是對實際的人、物、事和概念進行人為處理，抽取所關(guān)心的共同特性，忽略非本質(zhì)的細節(jié)，并把這些特性用各種概念精確地加以描述，這些概念組成了某種模型。答：重要性：數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計是整個數(shù)據(jù)庫設(shè)計的關(guān)鍵，將在需求分析階段所得到的應(yīng)用需求首先抽象為概念結(jié)構(gòu)，以此作為各種數(shù)據(jù)模型的共同基礎(chǔ)，從而能更好地、更準確地用某一 DBMS 實現(xiàn)這些需求。 ( 2 ）逐步集成，用累加的方式一次集成兩個分 E 一 R 圖。為一個給定的邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個最適合應(yīng)用要求的物理結(jié)構(gòu)，就是數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計的主要內(nèi)容。在源數(shù)據(jù)入庫之前要采用多種方法對它們進行檢驗，以防止不正確的數(shù)據(jù)入庫。 18 ．現(xiàn)有一局部應(yīng)用，包括兩個實體：“出版社”和“作者”，這兩個實體是多對多的聯(lián)系，請讀者自己設(shè)計適當(dāng)?shù)膶傩裕嫵?E 一 R 圖，再將其轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型（包括關(guān)系名、屬性名、碼和完整性約束條件）。它減輕了用戶選擇存取路徑的負擔(dān)。 ( 4 ）優(yōu)化器中包括了很多復(fù)雜的優(yōu)化技術(shù)，這些優(yōu)化技術(shù)往往只有最好的程序員才能掌握。答：各個關(guān)系系統(tǒng)的優(yōu)化方法不盡相同，大致的步驟可以歸納如下： ( l ）把查詢轉(zhuǎn)換成某種內(nèi)部表示，通常用的內(nèi)部表示是語法樹。這4 個特性也簡稱為ACID 特性。答：事務(wù)執(zhí)行的結(jié)果必須是使數(shù)據(jù)庫從一個一致性狀態(tài)變到另一個一致性狀態(tài)。事務(wù)故障、系統(tǒng)故障和介質(zhì)故障影響事務(wù)的正常執(zhí)行；介質(zhì)故障和計算機病毒破壞數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)。靜態(tài)轉(zhuǎn)儲簡單，但必須等待正運行的用戶事務(wù)結(jié)束才能進行。這樣，后援副本加上日志文件就能得到數(shù)據(jù)庫某一時刻的正確狀態(tài)。8 ．登記日志文件時為什么必須先寫日志文件，后寫數(shù)據(jù)庫？答：把對數(shù)據(jù)的修改寫到數(shù)據(jù)庫中和把表示這個修改的日志記錄寫到日志文件中是兩個不同的操作。系統(tǒng)故障的恢復(fù)：系統(tǒng)故障可能會造成數(shù)據(jù)庫處于不一致狀態(tài)：一是未完成事務(wù)對數(shù)據(jù)庫的更新可能已寫入數(shù)據(jù)庫；二是已提交事務(wù)對數(shù)據(jù)庫的更新可能還留在緩沖區(qū)，沒來得及寫入數(shù)據(jù)庫。介質(zhì)故障的恢復(fù)：介質(zhì)故障是最嚴重的一種故障。這樣做有兩個問題：一是搜索整個日志將耗費大量的時間；二是很多需要REDO 處理的事務(wù)實際上已經(jīng)將它們的更新操作結(jié)果寫到數(shù)據(jù)庫中了，恢復(fù)子系統(tǒng)又重新執(zhí)行了這些操作，浪費了大量時間。這里建立兩個事務(wù)隊列：1 ) UNDO 一LIST ：需要執(zhí)行undo 操作的事務(wù)集合；2 ) REDO 一LIST ：需要執(zhí)行redo 操作的事務(wù)集合。在沒有出現(xiàn)故障時，當(dāng)一個用戶對某個數(shù)據(jù)加排它鎖進行修改時，其他用戶可以讀鏡像數(shù)據(jù)庫上的數(shù)據(jù)，而不必等待該用戶釋放鎖。( 3 ）讀“臟”數(shù)據(jù)（ Dirty Read ) 讀“臟’夕數(shù)據(jù)是指事務(wù) Tl 修改某一數(shù)據(jù)，并將其寫回磁盤，事務(wù)幾讀取同一數(shù)據(jù)后， Tl 由于某種原因被撤銷，這時 Tl 已修改過的數(shù)據(jù)恢復(fù)原值，幾讀到的數(shù)據(jù)就與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)不一致，則幾讀到的數(shù)據(jù)就為“臟”數(shù)據(jù)，即不正確的數(shù)據(jù)。基本的封鎖類型有兩種：排它鎖（ Exclusive Locks ，簡稱 x 鎖）和共享鎖 ( Share Locks，簡稱 S 鎖）。這樣，當(dāng)幾請求對 A 加 x 鎖時就被拒絕，幾只能等待 Tl 釋放 A 上的鎖后才能獲得對 A 的 x 鎖，這時它讀到的 A 是 Tl 更新后的值，再按此新的 A 值進行運算。接著幾又申請封鎖 Rl ，因 Tl 已封鎖了 Rl ，幾也只能等待 Tl 釋放 Rl 上的鎖。超時法是：如果一個事務(wù)的等待時間超過了規(guī)定的時限，就認為發(fā)生了死鎖。 9 ．設(shè) Tl ，幾，幾是如下的 3 個事務(wù)： Tl ：A : = A + 2 。 4 答： ( 5 ）若這 3 個事務(wù)都遵守兩段鎖協(xié)議，請給出一個產(chǎn)生死鎖的調(diào)度。 Y ＝{A i + 1 ， … ， An ｝符合所情況（ 2 ）。該封鎖子系統(tǒng)支持多種封鎖粒度。例如，事務(wù) T 要對關(guān)系 R 加 X 鎖時，系統(tǒng)只要檢查根結(jié)點數(shù)據(jù)庫和 R 本身是否已加了不相容的鎖（如發(fā)現(xiàn)已經(jīng)加了 ix ，則與 X 沖突），而不再需要搜索和檢查 R 中的每一個元組是否加了 X 鎖或 S 鎖。答：（略，參見簡單介紹了有關(guān) Oracle 的并發(fā)控制機制。例如，要對某個元組加 X 鎖，則要首先對關(guān)系和數(shù)據(jù)庫加 ix 鎖。意向鎖的含義是：對任一結(jié)點加鎖時，必須先對它的上層結(jié)點加意向鎖。 2 ）操作 ② 先執(zhí)行的情況與（ l ）對稱因此，若并發(fā)事務(wù)遵守兩段鎖協(xié)議，在不發(fā)生死鎖的情況下，對這些事務(wù)的并發(fā)調(diào)度一定是可串行化的。 ( 2 ）事務(wù) Tl 讀或?qū)懩硞€數(shù)據(jù)對象 A ，T2寫 A 。 ( 2 ）請給出一個可串行化的調(diào)度，并給出執(zhí)行結(jié)果答： 最后結(jié)果 A 為 16 ，是可串行化的調(diào)度。 ( l ）若這 3 個事務(wù)允許并行執(zhí)行，則有多少可能的正確結(jié)果，請一一列舉出來。通常采用的方法是選擇一個處理死鎖代價最小的事務(wù)，將其撤消，釋放此事務(wù)持有的所有鎖，使其他事務(wù)得以繼續(xù)運行下去。避免活鎖的簡單方法是采用先來先服務(wù)的策略。幾也請求封鎖 R ，當(dāng) Tl 釋放了 R 上的封鎖之后系統(tǒng)首先批準了幾的請求，幾仍然等待。共享鎖又稱為讀鎖。 3 ．什么是封鎖？基本的封鎖類型有幾種？試述它們的含義。所以數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)必須提供并發(fā)控制機制。每當(dāng)主數(shù)據(jù)庫更新時，DBMS 自動把更新后的數(shù)據(jù)復(fù)制過去，即DBMS 自動保證鏡像數(shù)據(jù)與主數(shù)據(jù)的一致性。事務(wù)Tl 的更新操作實際上已經(jīng)寫到數(shù)據(jù)庫中了，進行恢復(fù)時沒有必要再REDO 處理，采用檢查點技術(shù)做到了這一點。它的內(nèi)容包括：① 建立檢查點時刻所有正在執(zhí)行的事務(wù)清單② 這些事務(wù)的最近一個日志記錄的地址。進行UNDO 處理的方法是，反向掃描日志文件，對每個UNDO 事務(wù)的更新操作執(zhí)行逆操作，即將日志記錄中“更新前的值”Before Image ）寫入數(shù)據(jù)庫。所以一定要先寫日志文件，即首先把日志記錄寫到日志文件中，然后寫數(shù)據(jù)庫的修改。從恢復(fù)角度看，使用海量轉(zhuǎn)儲得到的后備副本進行恢復(fù)一般說來更簡單些。動態(tài)轉(zhuǎn)儲可克服靜態(tài)轉(zhuǎn)儲的缺點，它不用等待正在運行的用戶事務(wù)結(jié)束，也不會影響新事務(wù)的運行。答：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲是數(shù)據(jù)庫恢復(fù)中采用的基本技術(shù)。 如果T 非正常終止時只做了第一個操作，則數(shù)據(jù)庫就處于不一致性狀態(tài)，庫存量無緣無故少了Q 。即一個事務(wù)內(nèi)部的操作及使用的數(shù)據(jù)對其他并發(fā)事務(wù)是隔離的，并發(fā)執(zhí)行的各個事務(wù)之間不能互相干擾。 ( 4 ）生成查詢計劃，選擇代價最小的。試畫出用關(guān)系代數(shù)表示的語法樹，并用關(guān)系代數(shù)表達式優(yōu)化算法對原始的語法樹進行優(yōu)化處理，畫出優(yōu)化后的標準語法樹。優(yōu)化器可以根據(jù)這些信息選擇有效的執(zhí)行計劃，而用戶程序則難以獲得這些信息。對每本被借出的書存有讀者號、借出日期和應(yīng)還日期。進行數(shù)據(jù)庫的再組織和重構(gòu)造的原因：數(shù)據(jù)庫運行一段時間后，由于記錄不斷增、刪、改，會使數(shù)據(jù)庫的物理存儲情況變壞，降低了數(shù)據(jù)的存取效率，數(shù)據(jù)庫性能下降，這時 DBA 就要對數(shù)據(jù)庫進行重組織。數(shù)據(jù)的組織方式、結(jié)構(gòu)和格式都與新設(shè)計的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有相當(dāng)?shù)牟罹?，組織數(shù)據(jù)錄入就要將各類源數(shù)據(jù)從各個局部應(yīng)用中抽取出來，分類轉(zhuǎn)換，最后綜合成符合新設(shè)計的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的形式，輸入數(shù)據(jù)庫。設(shè)計步驟為 : ( l ）將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為一般的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型； ( 2 ）將轉(zhuǎn)換來的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型向特定 DBMS 支持下的數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換； ( 3 ）對數(shù)據(jù)模型進行優(yōu)化。這樣，設(shè)計清晰，由簡到繁。 i 5 member of ”的語義。7 ．什么是數(shù)據(jù)庫的概念結(jié)構(gòu)？試述其特點和設(shè)計策略。 ( 2 ）從軟件設(shè)計的技術(shù)角度看，數(shù)據(jù)庫設(shè)計應(yīng)該和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計相結(jié)合，也就是說，整個設(shè)計過程中要把結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)）設(shè)計和行為（處理）設(shè)計密切結(jié)合起來。 ( 4 ）